新研究揭示了蛇视觉

蛇的视觉色素基因和镜片的第一项主要研究发现，爬行动物与他们的生活方式相匹配。

研究人员早就知道，蛇具有高度可变的视杆和视锥细胞 - 视网膜中的特化细胞，动物用来检测光线。但到目前为止，大多数关于脊椎动物视力的现代研究都集中在哺乳动物，鸟类和鱼类上。

研究资深作者，英国伦敦自然历史博物馆的进化生物学家David Gower博士说：“有超过3,500种蛇类，生活方式多种多样。”

“关于视觉遗传学的大多数现代工作都是针对哺乳动物，鸟类和鱼类进行的。但研究蛇的眼睛对于更准确和完整地理解视觉功能和脊椎动物的进化更为重要。“

为了研究蛇的视觉进化，来自英国，印度和澳大利亚的Gower博士及其同事研究了在69种不同种类的蛇中产生视觉色素所涉及的基因 - 因为基因因物种而异，因此确切的分子结构也是如此。它们吸收的颜料和光的波长。

他们发现大多数蛇表达三种视觉视蛋白基因(rh1，sws1和lws)并且在白天可能是二色的 - 看到两种原色而不是大多数人看到的三种。

然而，研究小组还发现，这些基因经历了大量的进化，包括对色素敏感的光波长的许多变化，以适应蛇进化的生活方式的多样性。

“这些视蛋白基因(特别是rh1和sws1)经历了很大的进化变化，包括在已知重要的光谱调节位点修饰氨基酸残基，其中一些调节位点组合在脊椎动物的其他地方未知，”研究人员说。

“这些变化在dipsadine和colubrine'较高'的蛇中尤为常见。”

在新研究中检查的大多数蛇对紫外线敏感，这可能使它们在低光照条件下看得很清楚。

为了使光线到达视网膜并被颜料吸收，它首先穿过眼睛的晶状体。因此，具有紫外线敏感视觉颜料的蛇具有透过紫外线的镜片。

相比之下，研究表明那些依靠视力在白天捕猎的蛇，如滑翔的金树蛇(Chrysopelea ornata)和蒙彼利埃蛇(Malpolon monspessulanus)，都有阻挡紫外线的镜片。

除了可能有助于保护眼睛免受损伤之外，这可能有助于提高视力 - 就像滑雪者的黄色护目镜切出一些蓝光并提高对比度一样。

此外，这些带紫外线过滤镜片的蛇已经调整了视网膜中的色素，使它们对短紫外线不再敏感，但吸收更长的波长。

所有被检查的夜间物种 - 例如有光泽的蛇(亚利桑那线虫)- 都被发现有不过滤紫外线的镜片。

在日光下活跃的一些蛇类物种也缺乏紫外线过滤镜片，可能是因为它们不太依赖于非常清晰的视觉，或者生活在没有非常明亮光线的地方。

该研究还得出结论，所有活蛇的最新祖先都具有紫外线敏感的视力。

“祖先蛇的确切性质是有争议的，但来自视觉的证据与它适应生活在陆地上的弱光条件下的想法是一致的，”高尔博士说。

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